Der Exoplanet HAT P-11b - ungefähr so groß wie Neptun - hat eine Atmosphäre, die in großen Höhen wolkenlos ist. So konnten Astronomen dort Wasserdampf identifizieren.
Da keine Wolken die Sicht versperrten, konnten Wissenschaftler zum ersten Mal Wasserdampf auf einem neptungroßen Planeten beobachten. Je kleiner der Planet ist, desto schwieriger ist es, seine Atmosphäre zu beobachten, und andere kleine Planeten wurden von Wolken verdeckt. Die obere Atmosphäre von HAT-P-11b erscheint nahezu wolkenfrei, wie die Darstellung dieses Künstlers zeigt. Bild über NASA / JPL / Caltech
Hier auf der Erde ist Wasser = Leben. Aus diesem Grund freuen sich Astronomen über die Entdeckung von Wasserdampf in der Atmosphäre eines Planeten, der nur etwa viermal so groß ist wie die Erde. Der Planet heißt HAT P-11b. Es sind ungefähr 124 Lichtjahre - fast 729 Billionen Meilen - in Richtung unseres Sternbilds Cygnus der Schwan. Wir kennen inzwischen mehr als 1.800 Planeten, die andere Sterne als unsere Sonne umkreisen. Astronomen sagen jedoch, dies sei der kleinste Exoplanet, in dessen Atmosphäre sie einige chemische Komponenten identifizieren konnten. Das Tagebuch Natur werden ihre Ergebnisse am 25. September 2014 veröffentlichen.
Astronomen der University of Maryland sagten, sie hätten eine „Eigenart“ von Licht benutzt, die auftritt, wenn ein Planet seinen Wirtsstern durchquert oder vor ihm vorbeigeht. Sie schrieben in einer Pressemitteilung:
Material in der Atmosphäre des Planeten absorbiert einen Teil des Lichts des Sterns und das lässt den Planeten größer erscheinen. Indem Astronomen Änderungen in der Größe des Exoplaneten aufzeichnen und sie mit der Wellenlänge der elektromagnetischen Strahlung in Beziehung setzen, die das Teleskop beobachtet, erhalten sie eine Grafik, die zeigt, wie viel von der Strahlung des Sterns die Atmosphäre des Planeten absorbiert. Die Form dieses Diagramms, Transmissionsspektrum genannt, kann Aufschluss darüber geben, welche Chemikalien in der Atmosphäre vorhanden sind.
In den letzten Jahren haben Astronomen Wasserdampf in der Atmosphäre einiger größerer Exoplaneten gefunden, beispielsweise in den Jupiter-Welten Tau Boötis b und HD 189733b - 51 bzw. 63 Lichtjahre entfernt. Das liegt daran, dass diese Astronomen sagen:
Je größer der Planet ist, desto offensichtlicher sind die Veränderungen in der Größe des Planeten während seines Transits durch seinen Wirtsstern.
Aber HAT P-11b (entdeckt vom ungarischen Automated Telescope - oder HAT - Netzwerk) ist nur etwa viermal der Radius der Erde und 26mal die Masse der Erde. Von den Planeten in unserem Sonnensystem ist er dem Neptun am nächsten. Diese Astronomen konnten Wasserdampf für einen so kleinen Planeten durch Beobachtung mit zwei NASA-Teleskopen finden - dem Hubble-Weltraumteleskop, das sichtbares und nahes Infrarotlicht misst, und dem Spitzer-Weltraumteleskop, das nur Infrarotlicht aufzeichnet - zwischen Juli 2011 und Dezember 2012. Das Team verglich diese Daten mit Beobachtungen des HAT-P-11b-Teils des Himmels durch das Kepler-Weltraumteleskop der NASA.
HAT P-11b ist seinem Wirtsstern viel näher als die Erde oder Neptun. Das heißt, es ist viel heißer, etwa 878 Kelvin oder 1.120 Grad Fahrenheit. Diesen Astronomen zufolge hat diese ferne Welt wahrscheinlich einen felsigen Kern, der in eine dicke, gasförmige Hülle aus etwa 90 Prozent Wasserstoff gehüllt ist. Sie sagen, dass seine Atmosphäre in großer Höhe wolkenlos ist.
Die wolkenlose obere Atmosphäre von HAT P-11b ermöglichte es den Astronomen, hier Hinweise auf Wasserdampf zu finden. Eine ähnliche Entdeckung auf anderen kleinen Planeten wurde durch Wolken verdeckt.
Es gibt mehrere Gründe, warum diese Astronomen von dieser Entdeckung so begeistert sind. Wasser ist auf unserer Welt eine Voraussetzung für das Leben, obwohl das Vorhandensein von Wasserdampf - oder sogar von Oberflächenwasser - auf einer fremden Welt nicht unbedingt bedeutet, dass dort Leben existiert.
Astronomen sind neugierige Menschen und wollen auch wissen, wie unser eigenes Sonnensystem - und entfernte Sonnensysteme - entstanden sind. Unsere Ideen zur Entstehung von Sonnensystemen kamen hauptsächlich von der Beobachtung unserer eigenen Sonne und Planeten. Sie sagen, dass das Finden von Wasserdampf auf einer fernen Welt wie HAT P-11b ist:
… Ein Schlüsselelement des Puzzles… im Einklang mit den Hauptideen der Astronomen zur Planetenbildung.